空(kong)氣等離子弧(hu)切(qie)割(ge)有單一(yi)空(kong)氣式(shi)和復(fu)合式(shi)兩種形(xing)式(shi)。其切(qie)割(ge)原(yuan)理和割(ge)槍(qiang)如圖6-14所示。

一(yi)、單一(yi)式空(kong)氣(qi)等離子弧切(qie)割工藝

  它是利(li)用空氣(qi)壓縮機提供的(de)(de)(de)(de)壓縮空氣(qi)作(zuo)為工作(zuo)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)等離(li)(li)子弧(hu)切(qie)割(ge)(ge)法(fa)。這(zhe)種形式的(de)(de)(de)(de)空氣(qi)等離(li)(li)子弧(hu)切(qie)割(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)成本(ben)低，氣(qi)體(ti)(ti)來源方便。壓縮空氣(qi)在電弧(hu)中加熱(re)后分解和電離(li)(li)，生成的(de)(de)(de)(de)氧與(yu)切(qie)割(ge)(ge)金屬產生化學放熱(re)反應，加快(kuai)了(le)切(qie)割(ge)(ge)速(su)度(du)。充分電離(li)(li)的(de)(de)(de)(de)空氣(qi)等離(li)(li)子體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)熱(re)焓值高，因而(er)電弧(hu)能量大，與(yu)一般等離(li)(li)子弧(hu)切(qie)割(ge)(ge)相比(bi)，其(qi)切(qie)割(ge)(ge)速(su)度(du)快(kuai)，特(te)別適合切(qie)割(ge)(ge)30mm以下(xia)的(de)(de)(de)(de)不銹鋼、碳鋼、鋁及(ji)其(qi)他材(cai)料。

  幾種(zhong)國產空氣等離子弧(hu)切(qie)割機的(de)技(ji)術參數見表6-16。

  這種切割方法的電(dian)(dian)極受到強烈的氧(yang)化腐蝕(shi)，導致電(dian)(dian)極損耗嚴重，所(suo)以不能采(cai)用(yong)通(tong)常的純鎢(wu)電(dian)(dian)極或(huo)氧(yang)化鎢(wu)電(dian)(dian)極。一(yi)般(ban)采(cai)用(yong)銅(tong)座中鑲嵌(qian)的純鋯或(huo)純鉿(jia)電(dian)(dian)極。即使采(cai)用(yong)純鋯或(huo)純鉿(jia)電(dian)(dian)極，它們的工作壽命一(yi)般(ban)也只有5～10h，就(jiu)得更(geng)換新(xin)的電(dian)(dian)極。

  表6-17列出了空氣等離子弧切割不銹鋼(gang)板的工藝參數。

  空氣等離(li)子(zi)弧(hu)(hu)(hu)除(chu)能切割不銹鋼板外，還可(ke)以(yi)對(dui)不銹鋼焊縫進行清(qing)根(gen)。等離(li)子(zi)弧(hu)(hu)(hu)清(qing)根(gen)是利用高能量等離(li)子(zi)弧(hu)(hu)(hu)將(jiang)金屬熔(rong)化(hua)，然(ran)后由離(li)子(zi)氣體吹走熔(rong)化(hua)金屬，意圖形成一個較為(wei)光滑的清(qing)根(gen)表面(mian)，其表面(mian)無滲(shen)碳現象，不需(xu)要打磨，可(ke)直接施焊。

 浙江至德鋼業有限公司曾在04Cr13Ni5Mo馬氏體不銹鋼板上進行試驗，取樣尺寸為200mm×80mm×40mm板材，分別用空氣等離子弧和機械加工開V形坡口，取相同的焊接材料和焊接參數施焊，進行對接裂紋試驗。試驗結果表明：用兩種方法加工的坡口，在室溫下均出現少量的斷面裂紋；試樣進行50℃預熱、焊接，均沒有出現裂紋。說明用空氣等離子弧開坡口對焊接接頭的焊接均無不良影響。切割用的等離子弧具有能量非常集中、弧短和弧硬的特點。用它來清根，弧柱經過之處有深而窄的溝槽，但很難清理出光滑表面，這是由于弧硬的原因；假若等離子弧太軟又會導致噴嘴的壓縮效應不好。由于不銹鋼熔化金屬的流動性差，加之其導熱性又差，造成切口底部過熱，切口中內殘留的未吹走熔化金屬就與切口下部熔合成一體，冷凝固后形成很難清除的熔瘤。為此，該公司技術人員經過多次摸索探討，研制了一種合適的噴嘴，使等離子弧的軟硬程度適中，能維持足夠的弧長，便于清根。這樣，等離子弧既有較高的清根效率又有較高的電弧穩定性；同時又可以得到較光滑的切割表面，也不會產生焊瘤且易清除熔渣。

二、復合式(shi)空氣等離子弧切割(ge)工藝

  復合(he)式空氣(qi)等(deng)離(li)子弧切割(ge)的(de)(de)原(yuan)理是(shi)采用內(nei)外二層(ceng)噴嘴，內(nei)噴嘴內(nei)通入(ru)常用的(de)(de)工(gong)作氣(qi)體，外噴嘴內(nei)通入(ru)壓縮空氣(qi)。這種切割(ge)方(fang)法(fa)的(de)(de)優點(dian)在于：一(yi)方(fang)面(mian)利用壓縮空氣(qi)在切割(ge)區進行(xing)化(hua)學放熱反(fan)應(ying)，提高切割(ge)速度：另一(yi)方(fang)面(mian)又避(bi)免了空氣(qi)與電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)的(de)(de)直接接觸，以減少電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)的(de)(de)損耗(hao)，可(ke)采用純(chun)鎢(wu)(wu)或(huo)鈰鎢(wu)(wu)（錸鎢(wu)(wu)）作為(wei)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)。